La zone centrale, qui constitue le cœur de l’interféromètre est une immense table optique placée dans l’ultra vide. Chaque élément optique est suspendu à un système d’isolation sismique contenu dans une tour sous vide. Les tours sont reliées entre elles par des tubes à vide dans lesquels transite le faisceau laser. Les tubes reliant les tours des miroirs des cavités Fabry-Perot ont trois kilomètres de long et un diamètre de 1,2 mètre.

De façon à éviter les perturbations dues aux gaz résiduels, le volume dans lequel se propage le faisceau laser doit atteindre la pression extrêmement faible de 10-10 mbar. Ce volume représente la plus grande chambre sous ultra-vide en Europe (6800 m3).

Pour atteindre cet ultra-vide, des procédés métallurgiques particuliers ont été développés comme la désorption de l’hydrogène à 400o pour la fabrication des enceintes à vide. De surcroît, afin d’ éliminer la vapeur d’eau les parois métalliques doivent être chauffées à cent cinquante degrés pendant plusieurs jours au début de chaque cycle de vide. Malgré leur isolation thermique, le chauffage des tubes de 3 km requiert une puissance voisine du MW.
Les tubes de Virgo sont situés dans des « tunnels » dont la stabilité à long terme est fondamentale. Ces « tunnels » sont constitués d’éléments préfabriqués de vingt mètres de long, placés sur des pieux s’appuyant sur les couches plus stables du sous-sol. Environ 1000 pieux de vingt à cinquante mètres de profondeur ont été construits pour VIRGO.